Да ли вентилациони систем са рекуперацијом топлоте штеди енергију?

Како вентилациони систем са рекуперацијом топлоте штеди енергију

Основни механизам: Трансфер топлотне енергије у реалном времену путем топлотних разменилаца

Системи вентилације за рекуперацију топлоте раде тако што размењују топлотну енергију између ваздуха који излази и ваздуха који улази, а све то без мешања ових ваздушних токова. У срцу овог процеса налази се посебно топлотно разменник језгро које може да прође кроз чак 90% стварног садржаја топлоте од топлог, затупљеног изгашног ваздуха преко хладније свежег ваздуха који се доноси у зграду. Узмимо типичан сценарио где се унутрашње температуре крећу око 20 степени Целзијуса док је напољу хладно на минус 5 степени. У 80 посто ефикасне јединице хладни спољни ваздух би се затопљен на око 16 степени пре него што стигне до главног грејачког система. Оваква прилагођавање температуре у лету смањује колико напорно ХВЦ треба да ради, јер је мање разлике између онога што долази и онога што је већ унутра. И током топлијих месеци ствари се такође преврте. Систем користи хладан ваздух који изалази из зграде да би хладио врући ваздух који долази из споља, што значи да клима не мора да се бори са тешком летњом температуром.

Кључне компоненте укључују:

• Јадро топлотног разменника (тип плоча, ротације или термосифона), који омогућавају проводнички или конвективни пренос топлоте
• Филтрацијски системи , уклањање честица у ваздуху, док се сачува интегритет ваздушног тока
• Балансирани вентилатори , одржавање константног притиска и волументријских протокних стопа

Поданци из теренских истраживања показују да оваква рециклирање енергије у затвореном циклусу смањује потрошњу енергије за грејање и хлађење за 30-50% у стамбеним апликацијама, посебно када механичка вентилација замењује неконтролисану инфилтрацију.

Покретачи ефикасности: клима, дизајн и квалитет инсталације

Стварна уштеда енергије зависи од три међузависне фактора:

• Клима : Хладни региони (нпр. средњи зими < -10°C) дају већу резистиблу рекуперацију топлоте због већих разликата температуре унутрашњости/надвор. Увлажне или помешане влажне климе имају више користи од ЕРВ-а, који преносе топлоту и влагу за управљање латентним оптерећењима.
• Дизајн :
  • Правилно димензирање избегава кратко циклус (ако је прекомерно) или недовољно вентилацију (ако је мало)
  • Избор топлотних измењивача је важан: измењивачи плоча пружају врхну разумну ефикасност у сувој клими; ротационе језгра боље се носе са влажношћу и ризиком од замрзавања
  • Дизајн канала треба да минимизира висине и прелазе како би се одржала брзина ваздушног тока и статички притисак
• Уградња :
  • Пролаз канала може смањити ефикасност система за 15-30% (АСХРАЕ 2022)
  • Неисправна балансирање ваздушног тока повећава неконтролисане проникнуће губитке за 20-40%
  • Уградња јединице у климатизованом простору спречава замрзавање и очува перформансе разменника

Када се оптимално инсталирају у хладној клими, ови системи смањују потребу за топлотном енергијом за 40-60% у поређењу са непроветреним зградама. Квартално чишћење филтера и годишња професионална инспекција помажу да се током времена одржи > 85% номиналне ефикасности.

Квантификована уштеда енергије од вентилационог система са рекуперацијом топлоте

Ремонт становања: измерена смањење потражње за топлотном енергијом

Када се старије куће надограде ХРВ или ЕРВ системима, власници кућа обично виде да им рачуни за грејање опадају за 25 до 40 одсто у хладнијим регионима као што су климатске зоне од 5 до 7. Ови системи за рекуперацију вентилације раде тако што привлаче око 80% топлоте из ваздуха који се излази из куће, тако да не губимо сву ту топлоту сваки пут када нам је потребан свеж ваздух унутра. На пример, куће изграђене средином 1900-их које су имале ове системе показале су просечно смањење потрошње грејања од око 32%. То значи да се за већину породица сваке године штеди око 1.200 до 1.800 киловат сати. Ова штедња значи мање зависности од фосилних горива и истовремено ниже месечне рачуне.

Унадац на ЕВЦ и УПЛ рачуна: Докази из АШРАЕ РП-1679

У студији АШРАЕ РП-1679 (2019) квантификовано је смањење оптерећења у комерцијалним зградама које користе вентилацију за рекуперацију топлоте:

Прекондиционирање улазног ваздуха смањило је време рада ХВЦ-а за 26%, смањујући рачуне за комуналне услуге за 0,15$/0,28$/квадратни фут годишње. Најуспешнији је у регионима који прелазе 4.000 дана за грејање.

ХРВ против ЕРВ: Избор правог вентилационог система са рекуперацијом топлоте за вашу климу

Вентилатори за рекуперацију топлоте (ХРВ) и Вентилатори за рекуперацију енергије (ЕРВ) обоје рекуперацију топлотне енергије путем топлотних разменилаца, али се критично разликују у управљању влагом, што доводи до климатских специфичних перформанси компромиса

Хладна и сува подручја имају користи од ХРВ-а који углавном улазе разумну топлоту, смањујући потребе за грејањем зими за око 60 до 80 одсто према смерницама АШРАЕ-а. Ови системи такође помажу да ваздух у затвореном простору не постане сув током сурових зима. Међутим, за места са мешаним нивоима влаге, ЕРВ-ови су неопходни јер се баве преносом топлоте и влаге. Током летњих месеци, ове јединице одбацују вишак ванђерине влаге, што може смањити захтеве за хлађење за око 15 до 30%. Зими задржавају влагу у кући, што је веома важно када постоје велике промене у сезонској влаги које утичу на ниво удобности и на тежину опреме за изградњу.

Неисправна селекција ризикује губитак ефикасности од 20 до 40%: ЕРВ-ови у веома хладним зонама могу претрпети натрупање мраз без контроле одмрзавања, док ХРВ-ови у влажним зонама повећавају трошкове обезвлаживања и нелагоду становника.

Реал-Ворлд Пейбоак: Оперативна динамика и трошкови и користи од вентилационог система са рекуперацијом топлоте

Вентилациони системи са рекуперацијом топлоте обично постижу повраћај у 24 године у стамбеним и комерцијалним апликацијамауглавном због смањења напона ХВЦ енергијом. Хладна клима остварује уштеду енергије за грејање од 25 до 40%; помешане влажне зоне добијају вредност кроз стабилност влаге и смањену потражњу за латентним хлађењем.

У једној болници у којој су ови системи постављени, видели су да се сваке године користи око 30% мање енергије. Стварни тестови су показали да је механичка вентилација трајала дуже, а да ваздух у кући није био лошији. Када се размотри све трошкове који се односе на куповину опреме, инсталирање и текуће трошкове одржавања, болнице су откриле да је њихов месечни рачун за електричну енергију пао од 20 до скоро половина. Оно што је најважније за одржавање тих уштеда је да се систем размењује од самог почетка, да се увери да све функционише исправно када се прво наметне, и да се особље и пацијенти заправо користе оно што је доступно. Искуство показује да добар повратак током времена није само у томе да се фансиван хардвер налази непотребан, већ колико добро сви раде заједно са свакодневним операцијама.

Често постављене питања

• Шта је то разменилац топлоте?

  Топлотни разменник је уређај који преноси топлоту са једног медијума на други. У вентилационим системима, он омогућава улазак топлоте из излазног ваздуха да загреје улазни свеж ваздух.

• Колико енергије може уштедети систем вентилације за рекуперацију топлоте?

  Ови системи могу смањити потрошњу енергије за грејање и хлађење за 30-50% у стамбеним апликацијама, посебно када се користи механичка вентилација.

• Која је разлика између ХРВ и ЕРВ?

  ХРВ углавном улаже сензибилну топлоту и погодан је за хладне, суве климе, док ЕРВ управља и преносом топлоте и влаге, идеално за помешано влажно окружење.

• Шта утиче на ефикасност система вентилације са рекуперацијом топлоте?

  На ефикасност утичу клима, дизајн и квалитет инсталације. Правилно димензирање и инсталација смањују губитке, док пропуст канала и неисправно балансирање проток ваздуха могу смањити ефикасност.

• Колико дуго траје да се оствари повраћај на овим системима?

  Оплата се обично јавља у року од 24 године због смањења напона ХВЦ енергијом, који варира у зависности од климе.